package com.atguigu.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueue {

    public static void main(String[] args) {

        //测试一把
        System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例~~~");

        // 创建一个环形队列
        CircleArray queue = new CircleArray(4); //说明设置4, 其队列的有效数据最大是3
        char key = ' '; // 接收用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);//
        boolean loop = true;
        // 输出一个菜单
        while (loop) {
            System.out.println("s(show): 显示队列");
            System.out.println("e(exit): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
            System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);// 接收一个字符
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输出一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g': // 取出数据
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h': // 查看队列头的数据
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO: handle exception
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e': // 退出
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出~~");
    }

}

class CircleArray{
    //数组最大容量
    private int maxSize;
    // real变量的含义做一个调整 :real指向队列最后一个元素的后一个位置 因为希望空出一个空间作为约定
    // real的初始值为0
    private int real;
    //头指针 front做一个调整: front指向第一个元素 也就是array[front]的第一个元素
    //front的初始值=0
    private int front;
    private int[] arr; //存放数据 模拟队列

    CircleArray(int maxSize){
        this.maxSize = maxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }

    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){

        return (real + 1) % maxSize == front;
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){

        return front == real;
    }

    //添加元素到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否是满的
        if (isFull()){
            System.out.println("添加失败,队列已满!");
            return;
        }
        //直接将数据加入
        arr[real] = n;  // arr[0] = 12
        //将real后移 这里必须考虑取模
        real = (real + 1) % maxSize;
    }

    //获取队列数据 出队列
    public int getQueue(){
        //判断队列是否为空
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列空,不能取数据");
        }
       //这里需要分析出front是指向队列第一个元素
        // 1.先把front对应值保存到一个临时变量
        // 2.把front后移,考虑取模
        // 3.将临时变量返回
        int temp = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return temp;
    }

    //显示队列所有数据
    public void showQueue(){
        if (isEmpty()){
            System.out.println("队列为空,没有数据~~~");
            return;
        }
        //遍历
        for (int i = 0; i < getMaxSize(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i%maxSize ,arr[i%maxSize]);
        }
    }

    //计算数组元素的有效个数
    private int getMaxSize(){
        return(real + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示队列头数据
    public int headQueue(){
        if (isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列为空,不能取头数据~~~");
        }
        return arr[front];
    }
}
